IGBT・MOSFET、パワー半導体用試験装置

省エネルギー、地球環境保全で注目を集めるパワー半導体。エスペックからこのパワー半導体用の新しい試験装置、パワーサイクル試験装置をお届けします。
試験対象となるパワー半導体は、IGBTとパワーMOSFET。自動車、家電製品、モバイル機器、産業機器など、広くさまざまな分野で用いられています。
このパワー半導体の信頼性向上に重要な役割を果たすパワーサイクル試験装置。
パワー半導体に大電流を流し、デバイス内部を発熱させ、目標の高温温度まで上昇させます。目標温度到達後、大電流を遮断して内部発熱を止め、目標の温度までチラー水や空気により冷却を行います。
この繰り返しにより冷熱ストレスをデバイスに与え熱応力破断を発生させ、ワイヤボンディングとチップ間の接合評価をします。
試験装置では、デバイス個々の温度を制御するために冷却の方法として、小電流駆動のデバイスの場合はファンによる空冷式を、大電流駆動のデバイスの場合冷却水ユニットを用いた水冷式を採用しています。水冷式は冷却水の水量・温度をコントロールし個々のデバイスを±1℃の高精度で目標温度に制御することができます。さらに、データの解析がしやすいように、デバイス温度、Ice、Vce、Vgs、冷却水流量のデータを定期的に取得し、CSV形式のファイルに保存します。

新たな解析機能：①構造関数

構造関数とは

目的：経時変化（故障個所）をグラフィカルに表示

手法：冷却法による過渡熱抵抗測定

効用：各構造部の熱の伝わり易さを傾きで表現可能

新たな解析機能：②スーパーインポーズ試験

特許第5731448号（平成27年6月10日発行）

周囲環境温度を可変させてパワーサイクル試験を同期させることでサーマルサイクルによる熱ストレスとパワーサイクルによる自己発熱ストレスを複合的に与える試験

※自動車の実車環境に合わせたパワーサイクル複合試験

冷却プレート部（水冷）

ストレス電流波形